DE3834715A1

DE3834715A1 - Adjustable valve gear for a lifting valve

Info

Publication number: DE3834715A1
Application number: DE19883834715
Authority: DE
Inventors: Soenke Dipl Ing Reinhold
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1988-10-12
Filing date: 1988-10-12
Publication date: 1990-04-19
Also published as: DE3834715C2

Abstract

In an adjustable valve gear for a lifting valve, especially in an internal combustion engine, the bearing axis of a rocker arm is adjustable in order to vary the lifting curve of the lifting valve, a camshaft driving the rocker arm by way of a cam track arranged on the said camshaft. In order to limit the acceleration forces occurring in the valve gear, the adjusting axis of the rocker arm is situated in the area of the valve stem-end of the rocker lever or on its end remote from the bearing axis and the slideway is an at least approximately circular path with axis in the area of the valve stem-end of the rocker arm.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen verstellbaren Ventil trieb für ein Hubventil nach den Merkmalen des Oberbe griffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to an adjustable valve operated for a globe valve according to the characteristics of the Oberbe handles of claim 1.

Ein derartiger Ventiltrieb ist aus der DE 32 13 565 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Ventiltrieb ist der Schwing hebel an seinem einen Ende auf einer Exzenterwelle ge lagert, während er an seinem anderen Ende einerseits einen Ventilschaft antreibt und andererseits über eine Steuer kurve an ihrer Oberfläche von einer Nockenwelle ange trieben wird. Bei einer Verstellung der Exzenterwelle wird der Schwinghebel in seiner Längsrichtung und damit die Steuerkurve relativ zur Nockenwelle verstellt, so daß sich für das Hubventil eine veränderte Hubkurve ergibt. Die Steuerkurve erfordert einen hohen Aufwand in der Her stellung, insbesondere bewirkt die Steuerkurve eine un gleichförmige Hubkurve, so daß auf den Schwinghebel und das Hubventil sowie auf die Gleitflächen hohe Be schleunigungskräfte einwirken.Such a valve train is from DE 32 13 565 A1 known. In this known valve train is the oscillation lever at one end on an eccentric shaft camps while on the other hand he has one Valve stem drives and on the other hand via a tax curve on its surface by a camshaft is driven. When the eccentric shaft is adjusted the rocker arm in its longitudinal direction and thus the cam is adjusted relative to the camshaft, so that there is a changed stroke curve for the globe valve. The control curve requires a lot of effort in the manufacture position, in particular the control curve causes an un uniform stroke curve, so that on the rocker arm and the lift valve and high loading on the sliding surfaces act acceleration forces.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventiltrieb der eingangs genannten Art zu vereinfachen und so zu ge stalten, daß die auftretenden Beschleunigungen und damit Beschleunigungskräfte vergleichmäßigt und damit möglichst gering gehalten sind.The invention has for its object a valve train to simplify the type mentioned above and so ge stalten that the accelerations occurring and thus Accelerating forces equalized and therefore as possible are kept low.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The task is according to the invention by the characteristic Features of claim 1 solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Ventiltrieb ist die Gleitbahn für die Nockenwelle wesentlich einfacher ausgebildet als die Steuerkurve bei dem bekannten Ventiltrieb. Die bei der Betätigung des Ventiltriebs durch die Nockenwelle auf die Ventiltriebglieder und ihre Lager und Abstützungen wirkenden Beschleunigungskräfte sind vergleichmäßigt und damit in ihren Maximalwerten nicht größer als bei einem nicht verstellbaren Ventiltrieb.In the valve train according to the invention is the slideway designed for the camshaft much easier than the control curve in the known valve train. The at the actuation of the valve train by the camshaft on the valve train members and their bearings and supports acting acceleration forces are evened out and therefore in their maximum values not larger than in a non-adjustable valve train.

Bei dem Ventiltrieb des Patentanspruchs 2 ist die Ver stelleinrichtung besonders einfach ausgebildet, wobei die Verstellachse im Unendlichen liegt.In the valve train of claim 2, the Ver adjusting device designed particularly simple, the Adjustment axis is infinite.

Eine andere Ausführung der Verstelleinrichtung ist im Patentanspruch 3 angegeben. Hierbei stützt die Kurbel welle die Lagerachse des Schwinghebels auch bei einem größeren Abstand zur Verstellachse ab, wobei diese Ver stellachse ohne gegenseitige Behinderung von Ventilschaft, Schwinghebel und Kurbelwelle das ventilschaftseitige Schwinghebelende queren kann. Another version of the adjustment device is in Claim 3 specified. The crank supports this wave the bearing axis of the rocker arm even at one greater distance from the adjustment axis, this Ver actuator axis without mutual obstruction of valve stem, Rocker arm and crankshaft on the valve stem side Can cross rocker arm end.

Mit der Ausgestaltung des Ventiltriebs und dem Patent anspruch 4 bleibt bei einer genau definierten linien förmigen Anlage des Schwinghebels am Ventilschaft auch bei einer Verstellung der Lagerachse des Schwinghebels die Lage dieser Anlage unverändert und ist die Anlage des Grundkreises der Nockenwelle an der Gleitbahn des Schwinghebels jederzeit gewährleistet.With the design of the valve train and the patent claim 4 remains with a precisely defined lines shaped contact of the rocker arm on the valve stem also with an adjustment of the bearing axis of the rocker arm the location of this facility is unchanged and is the facility of the base circle of the camshaft on the slideway of the Rocker arm guaranteed at all times.

Durch die Ausbildung des Ventiltriebs nach dem Patentan spruch 5 ergibt sich eine insbesondere in der Bauhöhe kompakte Bauform des Ventiltriebs mit günstigen Hebel verhältnissen, die die zu übertragenden Kräfte auf gut beherrschbare Werte begrenzen.By designing the valve train according to the patent saying 5 results in a particular height compact design of the valve train with cheap levers conditions that affect the forces to be transferred Limit manageable values.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher er läutert. Dabei zeigt:In the following the invention is based on one in the Drawing he illustrated embodiment closer purifies. It shows:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ventilantriebs und Fig. 1 is a side view of a valve drive according to the invention and

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Ventiltrieb der Fig. 1 in kleinerem Maßstab. Fig. 2 is a plan view of the valve train of Fig. 1 on a smaller scale.

Eine Nockenwelle 1 mit einem Grundkreis 2 und einem Nocken 3 treibt über einen Schwinghebel 4 ein Hubventil, von dem nur der obere Ventilschaft 5 dargestellt ist, einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine an. Der Schwinghebel 4 ist an seinem einen Ende in einem Lager 6 mit der Lagerachse 7 gelagert, während er am anderen Ende mit einer Einstellschraube 8, die einen Teil des Schwing hebels 4 bildet, an der Stirnfläche 9 des Ventilschafts 5 anliegt. Die dem Ventilschaft 5 zugekehrte Fläche der Einstellschraube 8 ist als Kreisbahn 10 ausgebildet, deren Achse 11 etwa in der Mitte der Einstellschraube 8 liegt, so daß zwischen der Stirnfläche 9 und der Kreisbahn 10 Linienberührung entlang der Geraden 12 (in Fig. 1 senk recht zur Zeichenebene) besteht. Die Lagerachse 7 des Schwinghebels 4 ist entlang einer Bahn 13 verstellbar, die von der Kurbel 14 einer Kurbelwelle 15 eines Kurbeltriebs beschrieben wird, wenn sie um ihre Achse 16 geschwenkt wird, die im Ausführungsbeispiel identisch ist mit der Achse 11. Bei einer Verstellung der Lagerachse 7 bleibt somit die Lage der Geraden 12 auf der Stirnfläche 9 des Ventilschaftes 5 erhalten.A camshaft 1 with a base circle 2 and a cam 3 drives a lift valve, of which only the upper valve stem 5 is shown, of an internal combustion engine (not shown ) via a rocker arm 4 . The rocker arm 4 is supported at one end in a bearing 6 with the bearing axis 7 , while at the other end with an adjusting screw 8 , which forms part of the rocker arm 4 , rests on the end face 9 of the valve stem 5 . The valve stem 5 facing surface of the adjusting screw 8 is formed as a circular path 10 , the axis 11 is approximately in the middle of the adjusting screw 8 , so that between the end face 9 and the circular path 10 line contact along the straight line 12 (in Fig. 1 perpendicular to right Character level) exists. The bearing axis 7 of the rocker arm 4 is adjustable along a path 13 which is described by the crank 14 of a crankshaft 15 of a crank mechanism when it is pivoted about its axis 16 , which in the exemplary embodiment is identical to the axis 11 . When the bearing axis 7 is adjusted, the position of the straight line 12 on the end face 9 of the valve stem 5 is thus retained.

Der Schwinghebel 4 weist an seiner dem Ventilschaft 5 nahen Hälfte einen nach oben gerichteten Vorsprung 17 auf, dessen dem Ventilschaft 5 abgewandte Seite als zylinder förmige Gleitbahn 18 für den Grundkreis 2 und den Nocken 3 der Nockenwelle 1 ausgebildet ist. Die Achse der Gleit bahn 18 ist wiederum identisch mit der Achse 11, so daß bei entsprechender Nockenwellenstellung die Anlage der Gleitbahn 18 am Grundkreis bei jeder Lage der Lagerachse 7 gewährleistet ist. Die Gleitbahn 18 geht etwa von der Mitte des Schwinghebels 4 etwa senkrecht zu seiner Längs erstreckung aus. Liegt die Nockenwelle 1 im Fußbereich des Vorsprungs 17 an der Gleitbahn 18 an, wie in Fig. 1 in durchgezogenen Linien dargestellt, so schließen die von der Berührungsgeraden 12 zu der Lagerachse 7 und der Nockenwellenachse 19 zielenden Strahlen einen kleinen Winkel ein, so daß sich bei einer Betätigung des Schwing hebels 4 durch den Nocken 3 eine große Verschiebung der Geraden 12 (wie in Fig. 1 durch die strichpunktierte Linie zwischen den Punkten 12 und 12′ dargestellt) und da mit ein maximaler Hub des Hubventils ergibt. Liegt dagegen die Nockenwelle 1 im vom Fuß des Vorsprungs 17 ent fernten Bereich an der Gleitbahn 18 an, wie in Fig. 1 in ge strichelten Linien dargestellt, so schließen die von der Berührungsgeraden 12 zu der nach 7′ verstellten Lagerachse 7 und der Nockenwellenachse 19 zielenden Strahlen einen größeren Winkel ein, so daß sich bei einer Betätigung des Schwinghebels 4 durch den Nocken 3 eine kleinere Ver schiebung der Geraden 12 (wie in Fig. 1 durch die ge strichelte Linie zwischen den Punkten 12 und 12 ′′ darge stellt) und damit ein kleinerer Hub des Hubventils ergibt. Selbstverständlich kann die Lagerachse 7 auch alle Zwischen stellungen auf der Bahn 13 einnehmen und damit können Hubkurven mit Hüben zwischen den angegebenen Maximal- und Minimalhüben verwirklicht werden.The rocker arm 4 has on its half close to the valve stem 5 an upward projection 17 , the side facing away from the valve stem 5 is formed as a cylindrical slide 18 for the base circle 2 and the cam 3 of the camshaft 1 . The axis of the slide track 18 is in turn identical to the axis 11 , so that with a corresponding camshaft position, the bearing of the slide track 18 on the base circle is ensured in every position of the bearing axis 7 . The slideway 18 extends approximately from the center of the rocker arm 4 approximately perpendicular to its longitudinal extension. If the camshaft 1 lies in the foot region of the projection 17 on the slideway 18 , as shown in solid lines in FIG. 1, then the rays directed from the straight line 12 of contact to the bearing axis 7 and the camshaft axis 19 enclose a small angle, so that upon actuation of the rocker arm 4 by the cam 3, a large displacement of the straight line 12 (as shown in Fig. 1 by the dash-dotted line between points 12 and 12 ') and there results in a maximum stroke of the lift valve. On the other hand, if the camshaft 1 is in the area distant from the foot of the projection 17 on the slideway 18 , as shown in FIG. 1 in ge dashed lines, then close from the straight line 12 to the 7 ' adjusted bearing axis 7 and the camshaft axis 19th Aiming rays at a larger angle, so that when the rocker arm 4 is actuated by the cam 3, a smaller displacement of the straight line 12 (as shown in FIG. 1 by the dashed line between points 12 and 12 '' Darge) and so that there is a smaller stroke of the globe valve. Of course, the bearing axis 7 can also take all intermediate positions on the web 13 and thus stroke curves can be realized with strokes between the specified maximum and minimum strokes.

Wie weiter in Fig. 1 zu erkennen ist, schließen die von der Nockenwellenachse 19 zu den Punkten 12′ und 12′′ zielenden Strahlen einen Winkel ein, es wird also der größte Hub ver schiedener Hubkurven bei unterschiedlichen Stellungen der Nockenwelle 1 erreicht, wodurch die Hubkurven eine asym metrische Form annehmen können, was insbesondere hinsichtlich der Beschleunigungskräfte unerwünscht sein kann. Um dieses zu vermeiden, kann die Achse 16 der Kurbelwelle 15 auf der dem Lager 6 des Schwinghebels abgewandten Seite des ventil seitigen Endes mit Abstand zu diesem angeordnet sein. Da durch läßt sich erreichen, daß die Anlage der höchsten Nockenerhebung an der Gleitbahn 18 bei allen möglichen Lagen der Lagerachse 7 immer bei gleicher Nockenwellung erfolgt. In diesem Fall muß, um immer eine gute Anlage des Grundkreises 2 an der Gleitbahn 18 zu gewährleisten, die kreisförmige Gleitbahn 18 durch eine kreisähnliche Gleitbahn ersetzt werden, deren Kontur sich auf rein geometrische Weise erzielen läßt.As can be seen further in Fig. 1, the rays from the camshaft axis 19 to the points 12 'and 12 ''aiming at an angle, so it is the largest stroke ver different stroke curves at different positions of the camshaft 1 , thereby the Strokes can assume an asymmetrical shape, which can be undesirable, particularly with regard to the acceleration forces. To avoid this, the axis 16 of the crankshaft 15 can be arranged on the side of the valve-side end facing away from the bearing 6 of the rocker arm at a distance from it. Since it can be achieved that the highest cam elevation on the slide 18 in all possible positions of the bearing axis 7 always takes place with the same cam corrugation. In this case, in order to always ensure a good contact of the base circle 2 with the slideway 18 , the circular slideway 18 must be replaced by a circular slideway whose contour can be achieved in a purely geometrical manner.

Ähnliches gilt, wenn die Bahn 13 der Lagerachse 7 nicht auf einer Kreisbahn, sondern, durch beispielsweise einen Kolben oder eine Zahnstange angetrieben, auf einer Geraden liegt. Ein derartiger Antrieb kann raumsparender ausge führt werden, jedoch hat er den Nachteil einer aufwendigeren Form der Gleitbahn 18.The same applies if the path 13 of the bearing axis 7 does not lie on a circular path, but rather, driven by, for example, a piston or a toothed rack, lies on a straight line. Such a drive can be carried out in a space-saving manner, but it has the disadvantage of a more complex shape of the slideway 18 .

Claims

1.Adjustable valve train for a lift valve, in particular in an internal combustion engine, with a rocker arm driven by a camshaft and driving the valve stem of the lift valve, the bearing axis of which for changing the lift curve of the lift valve can be adjusted by means of an adjustment device about an adjustment axis parallel to the camshaft, the Camshaft with base circle and cam rests on a slideway of the rocker arm designed as a curve, characterized in that the adjusting axis ( 16 ) in the region of the end of the rocker arm ( 4 ) on the valve stem side or on its side facing away from the bearing axis ( 7 ) approximately in the bearing Axis ( 7 ) and end of the rocker arm ( 4 ) on the valve stem side lies in the plane formed and that the slideway ( 18 ) is an at least approximate circular path, the axis ( 11 ) of which is parallel to the cam shaft ( 1 ) in the region of the end of the rocker arm on the valve stem side ( 4 ) lies.

2. Valve train according to claim 1, characterized in that the adjusting device is a particularly hydraulically or electrically driven piston which adjusts the bearing axis ( 7 ) of the rocker arm ( 4 ) approximately parallel to the valve stem ( 5 ) in a straight line.

3. Valve gear according to claim 1, characterized in that the adjusting device is a crank mechanism with a crankshaft ( 15 ), the crank ( 14 ), the bearing axis ( 7 ) of the rocker arm ( 4 ) and the shaft axis of the adjusting axis ( 16 ).

4. Valve drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rocker arm ( 4 ) with a circular path ( 10 ) abuts the end face ( 9 ) of the valve stem ( 5 ) and that the axis of the slideway ( 18 ) of the rocker arm ( 4 ) and its adjustment axis ( 16 ) with the axis ( 11 ) of the circular path ( 10 ) coincide.

5. Valve drive according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rocker arm ( 4 ) has a lateral projection ( 17 ), the side of which faces away from the valve stem ( 5 ) represents the slideway ( 18 ) which is approximately centrally perpendicular to the connecting straight line between the bearing axis ( 7 ) and the valve stem end of the rocker arm ( 4 ).